热学实验习题讲解.docx
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热学实验习题讲解
1、为了探究物体吸收的热量与哪些因素有关，物理兴趣小组的同学们进行了种种的猜想．
（1）经过实验探究，证实了三种猜想是正确的：
即物体吸收的热量除了与物质的种类有关，还与_____质量，_______温度变化有关．
（2）为了验证吸收的热量多少与物质的种类有关，他们设计了如图所示的实验，小明同学针对此实验列出了以下两点注意事项：
A．两个烧杯及杯中的电热水器必须是相同的；
B．杯中装的煤油和水的质量和初温必须相同；
以上注意事项中_____B点中_______________初温必须相同是多余的．
（3）以上实验怎样得知水和煤油吸收的热量是不同的？
解：
（1）进行实验探究可知，物体吸收的热量与物质的种类、温度变化和质量有关；
（2）因物体吸收的热量与温度的变化△t有关，即初末温度差有关，因此B选项中的初温必须相同是多余的；
（3）实验中可以通过控制加热时间让水和煤油吸收的热量不同；
故答案为：
（1）质量，温度变化；
（2）B，初温必须相同；（3）比较加热时间．
2．某同学为了探究温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他的实验数据记录：
请根据表中的实验记录回答：
（1）比较_______1、2记录（填烧杯号），得出的结论是同种物质在升高相同的温度时，吸收的热量和物体的质量有关．
（2）比较_________1、3记录，得出的结论是物体温度升高时吸热的多少与物质种类有关．
（3）在本次实验中用同样的加热器的目的是__________________________在相同的时间里吸收的热量相同
（4 ）实验中如果没有计时器测量时间，我们可以在相同的时间内比较_______________________升高的温度而比较它们吸收的热量．
解：
（1）结论是同种物质在升高相同的温度，只有1、2实验．
（2）结论是物体温度升高时吸热的多少与物质种类有关，需要选相同质量的，末温相同的，故需要比较1、3．
（3）实验中用同样的加热器，放出的热量才相同，物质吸收的热量才会相同，故用同样的加热器的目的是在相同的时间里吸收的热量相同．
（4）实验中如果没有计时器测量时间，比较物质升高的温度，来比较它们吸收的热量．
故答案是：
（1）1、2，
（2）1、3，（3）在相同的时间里吸收的热量相同，（4）升高的温度．
3、为探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，实验室中准备了以下仪器：
两个相同的酒精灯，两个相同的烧杯，石棉网、两支温度计，手表，铁架台，火柴，适量的水和煤油．
（1）为了完成实验，还需要的重要仪器有____________天平.
（2）表格中“加热时间”反映了物质___________吸收热量的多少．
（3）某小组实验中记录了实验数据（见下表），
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
①分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出；同种物质，当升高的温度_________一定时，吸收的热量与物体的_________质量有关；
②分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出：
物质吸收的热量还与物质的_______种____有关．
解：
（1）根据吸收热量的公式Q=cm△t可知：
还需要测质量的天平．
（2）表格中“加热时间”反映了物质吸收热量的多少．
（3）①分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出，都是同种物质且温度的变化量相同，质量不同和加热时间不同，故可得出：
同种物质，当升高的温度一定时，吸收的热量与物体的质量有关；
②分析第1、3次或第2、4次实验数据可知，物质的种类不同且温度的变化量相同，但加热时间不同，故可得出：
物质吸收的热量还与物质的种类有关．
故答案为：
（1）天平；
（2）吸收热量；（3）①升高的温度；质量；②种类．
4、小霞用实验探究物体吸收热量跟物体的质量、升高的温度及物质种类的关系．他在三只相同的烧杯中分别装入200g的水、400g的水和400g的煤油，用三个相同的酒精灯给它们加热．实验中小霞记录了如下数据．
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
200g水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
400g水的温度/℃
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
400g煤油的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
通过分析表中的实验数据，回答下列问题：
（1）200g水升高4℃需加热2min，400g水升高4℃需加热4min．这说明：
相同物质升高相同的温度，质量越大，吸收的热量越多_______.
（2）400g水升高4℃需要加热4min，400g煤油升高4℃需要加热2min．这说明：
质量相同，升高温度相同，吸收的热量跟_______物质的种________有关．
解：
（1）200g水和400g水质量不同，都升高4℃，质量大的加热长、吸热多，说明同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸热越多；
（2）400g水和400g煤油，质量相同，升高相同的温度、加热时间不同，说明吸收热量与物质种类有关．
故答案为：
（1）多，
（2）物质种类．
5、为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，小明同学设计了一个探究方案．
（1）你认为小明同学在实验时所选用的燃料的种类应是不同_______的，质量应是相同_______的（选填“相同”或“不同”）．
（2）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中除了水的质量要相等外，你认为还应注意的问题是：
容器要相同_________．（只要回答一种）
（3）通过比较水升高的温度是否相同__________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．
解：
（1）小明同学在实验时所选用的燃料种类应不同，质量应相同；
（2）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等外，还应该保持水的初温相同等；
（3）通过比较水温升高的多少，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关．
故答案为：
（1）不同，相同；
（2）容器要相同；（3）水升高的温度是否相同．
6、小明为探究晶体熔化时所需吸收的热量与哪些因素有关，在老师的指导下做了多次实验，得出实验数据如下表所示：
实验次数
物质种类
质量/g
熔化时所需吸收热量/J
1
固态酒精
1
99
2
固态酒精
2
198
3
固态酒精
3
297
4
固态酒精
4
396
5
冰
1
337
6
冰
2
674
7
固态二硫化碳
1
190
（1）由1、5、7三次实验我们发现，晶体完全熔化所需吸收的热量与物质种类________有关；
（2）用描点法作出固态酒精熔化时所需吸收的热量与质量关系图线；
（3）由图我们发现，同种晶体熔化时所需吸收的热量Q与质量m存在定量关系：
Q=λm，式中λ酒精=99J/g_______；（要求有单位）
（4）λ在物理上称为物质的熔解热，请模仿热值的定义给熔解热定义：
_________单位质量
的某种晶体熔化时所需吸收的热量．
解：
（1）由1、5、7三次实验我们发现，晶体完全熔化所需吸收的热量与物质种类有关．
（2）描点发作图，先描出个数据在坐标纸上对应的点，然后把各点连接起来，得到图象如图所示．
（3）把g=1g，Q=99J，代入公式Q=λm解得λ酒精=99J/g．
（4）熔解热定义：
单位质量的某种晶体熔化时所需吸收的热量，
叫溶解热．
故答案为
（1）物质种类；
（2）图象如图所示；（3）99J/g；（4）单位质量．
7、甲、乙两地分别位于沿海地区或沙漠地区，表中记录了甲、乙两地三天内气温的最高值和最低值，你能判断出甲地是沿海地区还是沙漠地区吗？
并简要说明理由．
时间
气温
甲地
乙地
5月27日
最高
25
26
最低
20
12
5月28日
最高
26
27
最低
19
14
5月29日
最高
25
28
最低
21
11
答：
甲地是沿海地区沿海地区，理由：
甲地的白天黑夜的温差小甲地的白天黑夜的温差小．
8、在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是为什么？
答：
与同质量的海水相比，沙子的比热容较小，吸收相同热量时，沙子的温度升得快，所以沙子烫脚，而海水却是凉凉的．
9、沙漠地区有“早穿皮袄午披纱”这一奇特现象，请加以解释
答：
沙漠地区有“早穿皮袄午披纱”这一奇特现象，这是因为沙漠地区多砂石，砂石比热容小，夜间砂石散热，温度降低较多，因而出现早晨气温较低．午间在阳光照射下，砂石吸热后温度升高较快，气温迅速上升，因而出现早、午气温差别较大的奇特现象．
10、沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区昼夜温差大，请你解释产生这种现象的原因
解：
根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变的少；
相同质量的海水和沙石，经过相同时间的日照，吸收的热量相同，由于海水的比热容大于沙石的比热容，所以海水的温度变化比沙石的温度变化要小；所以沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区昼夜温差大．
11、（2012•）某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气．已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2X103J/kg．求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率．
解：
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t
=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）
=8.4×106J；
（2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=0.8kg×4.2×107J/kg=3.36×107J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η=Q吸/Q放=8.4×106J/3.36×107J=25%．
答：
（1）水吸收的热量为8.4×106J；
（2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36×107J；
（3）燃气灶烧水的效率为25%．
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